Caracterización de bioaerosoles emitidos en biofiltros durante el tratamiento de COV´s por citometría de flujo

Abstract

"Se monitoreó y evaluó un sistema de biofiltración alimentado con vapores de acetato de etilo y tolueno por 180 días. Durante este periodo se estudiaron los efectos de la variación de carga y paros de alimentación de un contaminante sobre la capacidad de eliminación y la emisión de bioaerosoles. A la par, se montó un sistema control alimentado únicamente con aire del compresor y empacado con perlita sin inocular y sin alimentación de contaminantes. Se obtuvieron muestras de bioaerosoles a la entrada y salida de ambos sistemas con un muestreador Impinger AGI-30. Los bioaerosoles se caracterizaron por conteo en placa y por citometría de flujo (CMF) con dos fluorocromos: Naranja de Tioazol (TO) y Yoduro de Propidio (PI) que tiñen células vivas y muertas respectivamente, obteniendo separación por viabilidad y conteo celular. En la segunda etapa del proceso de biofiltración de acetato de etilo y tolueno, se alimentaron 108 g m-3 h-1 de contaminantes presentando, una eficiencia de remoción de acetato de etilo de ~100% y de tolueno de ~80%. Durante esta etapa, la concentración de bioaerosoles medida por citometría de flujo mostró un máximo de emisión de 1.2x107 células/m3 comparado con 1.8x103 UFC/m3 obtenida por conteo en placa, indicando una diferencia de 4 órdenes de magnitud. Conforme avanzó el tiempo de operación, aumentó el número de UFC contabilizado por cultivo en placa y en la mayoría de los casos la salida presentó mayores concentraciones que la entrada, comprobando que el sistema emite más bioaerosoles cultivables en comparación de los que hay en el aire de entrada. En CMF no se observó una relación entre el tiempo transcurrido y la concentración de bioaerosoles, la mayor emisión se registró al momento de aumentar la carga de 54 a 108 g m-3 h. La concentración de bioaerosoles fue disminuyendo lentamente conforme se alcanzó la estabilidad del biofiltro y en los periodos donde se tenía una alta remoción de contaminantes. Se comprobó la capacidad del biofiltro control como un sistema que retiene bioaerosoles, la concentración de bioaerosoles disminuyo en las tres primeras etapas de 2x103 a 3x102 UFC/m3 en el biofiltro control, cuando se contabilizó por conteo en placa. Por CMF se observó una disminución en la concentración en las dos primeras etapas siendo más notoria en la etapa 2 al día 62 de operación, de 7x106 a 3.5x106 células/m3. En conclusión, se demostró que el sistema de biofiltración puede ser una fuente de emisión o retención de bioaerosoles, dependiendo de las condiciones de operación y características del aire. La CMF mostró ser una técnica adecuada y muy prometedora que permite el estudio de bioaerosoles no solo en biofiltros, sino que se puede usar en cualquier ambiente en el que se quiera estudiar la carga de microorganismos."

"A biofiltration system fed with ethyl acetate and toluene vapors was monitored and evaluated. During this period, the effects of load and shutdown of a contaminant on the elimination capacity and emission of bioaerosols were studied. At the same time, a control system was installed, fed only with air from the compressor and packed with pearlite without inoculating and without contaminants. Samples of bioaerosols were obtained at the entrance and exit of both systems with an Impinger AGI-30. The bioaerosols were characterized using Petri dishes and flow cytometry (CMF) with two fluorochromes: Thioazole Orange (TO) and Propidium Iodide (PI) that stain living and dead cells respectively, obtaining separation by viability and cell count. The second stage of the biofiltration process showing removal efficiency of ~100 and ~ 80% for ethyl acetate and toluene respectively and the maximum concentration emitted from bioaerosol was 1.2x107 célls/m3 using flow cytometry whit respect to 1.8x103 CFU/m3 obtained by plate count, indicating a difference of 4 orders of magnitude. As the operating time increased, the number of CFUs recorded using plate culture increased and in most cases the output had higher concentrations than the entrance, proving that the system emits more bioaerosols compared to those in the air of entry. The capacity of the control biofilter was checked as a system that retains bioaerosols, the concentration of bioaerosols decreased in the first three stages from 2x103 to 3x102 CFU/m3 in the control biofilter using plate count. Using CMF, a decrease in concentration was observed in the first two stages. In conclusion, it was demonstrated that the biofiltration system can be a source of emission or retention of bioaerosols, depending on the operating conditions and characteristics of the air. The CMF showed to be a suitable and very promising xvii technique that allows the study of bioaerosols not only in biofilters, but it can be used in any environment."